高溫白化事件可提高潿洲島澄黃濱珊瑚（Porites lutea）的耐熱性

蒙林慶 ，黃雯 *，陽恩廣 ，王永剛 ，許莉佳，余克服

( 1.廣西大學 海洋學院，廣西 南寧 530004；2.廣西大學 廣西南海珊瑚礁研究重點實驗室，廣西 南寧 530004；3.廣西大學珊瑚礁研究中心，廣西 南寧 530004；4.生態環境部華南環境科學研究所， 廣東 廣州 510530)

1 引言

珊瑚礁是集生物資源、環境調節、海岸保護及休閑娛樂等多功能于一體的海洋生態系統，對人類社會和海洋生態有著至關重要的作用[1-2]。近年來，全球氣候變化及人類活動導致全球的珊瑚礁發生大規模白化，預計到21世紀中葉，珊瑚礁覆蓋度將減少70%～90%[3-4]。氣候變暖是造成全球珊瑚礁退化的主要原因[3]。海水溫度升高會導致珊瑚宿主與蟲黃藻之間的共生關系破裂，使蟲黃藻排出細胞外或共生藻中光合色素降解，最終造成珊瑚白化[5-6]。珊瑚對熱脅迫的適應性研究表明，珊瑚在氣候變化下具有一定的適應潛力，例如可以通過提高其白化閾值，增強對未來海洋環境變化的適應[7-8]。如1998年大堡礁發生過大規模高溫白化事件的區域，在隨后2002年更為嚴重的熱白化事件中，珊瑚白化嚴重程度比預測要低30%～100%[9]。高頻率熱浪侵襲的海區，在2005年熱白化事件后，珊瑚白化程度也比預想中有所減弱[10]。同樣地，經歷了2015?2016年全球珊瑚白化事件后的邊緣環礁，2017年即使遭遇了更極端的熱浪，珊瑚白化現象也減少了[11]。這是經歷熱脅迫后珊瑚提高了生理耐熱性的結果[9,12]。室內模擬實驗發現，適度熱脅迫后的珊瑚具有更有效的光保護機制，環境適應能力增強[12]。國內雖然也有類似研究，但針對高溫白化事件前后石珊瑚的調查及研究寥寥無幾，大多集中于室內人工模擬實驗，如Yu等[8]、劉旭[13]對造礁石珊瑚的室內熱馴化實驗發現，早期的熱馴化具有提高珊瑚耐熱性的潛力。由于高溫白化事件的隨機性，當前研究大部分都是基于珊瑚白化事件前后珊瑚礁生態指標或通過單一的室內模擬實驗對比研究珊瑚熱耐受性，而關于野外熱白化事件發生前后同種珊瑚對熱脅迫的響應特征與機制鮮有報道。因此，展開高溫白化事件前后澄黃濱珊瑚（Porites lutea）的耐熱性研究，可填補國內研究空白，對珊瑚礁保護和管理起到至關重要的作用。

廣西北海潿洲島（21°00′～21°10′N，109°00′～109°15′E）位于北部灣海域中部，處于南海珊瑚礁分布的北緣[14]，近年來也受到了全球氣候變暖的影響，如在2020年夏季遭受異常高溫事件，導致了大量珊瑚的白化[15]。當然，白化事件中也有幸存的珊瑚，其中以澄黃濱珊瑚占大多數。澄黃濱珊瑚是團塊狀、雌雄異體產卵型造礁珊瑚，廣泛分布于印度?太平洋海域，是珊瑚礁群落演替過程中的優勢種之一[16]。同樣地，它也是廣西北海潿洲島的現有優勢種，占比可達29.45%[14]。因此，澄黃濱珊瑚是研究此區域白化事件前后珊瑚對高溫響應與適應性的理想物種。本研究以潿洲島2020年高溫白化事件前后采集到的澄黃濱珊瑚活體樣本，進行高溫脅迫對比實驗，通過比較蟲黃藻密度、最大光量子產量（Fv/Fm）等生理指標以及總超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）、谷氨酰胺合成酶（Glutamine Synthetase，GS）、還原型谷胱甘肽（Glutathione，GSH）等耐熱性相關的蛋白質標記物，探索高溫白化事件前后澄黃濱珊瑚的耐熱性差異及高溫響應模式，為全球氣候變暖背景下潿洲島造礁石珊瑚的適應性提出新的看法，對珊瑚礁生態系統的保護和管理提供理論基礎。

2 材料與方法

2.1 研究區域和材料

本實驗用的所有澄黃濱珊瑚活體樣本均采集于廣西北海潿洲島西南近岸海域（圖1a），水深為4～6 m。如圖1b，樣本采集分為兩批次，首次采集于2020年4月下旬（實測水溫約25℃），沒有經歷高溫侵襲，采樣10株；第二次是在同年9月下旬，采集海區幸存的澄黃濱珊瑚（水溫為30℃），此批樣本在夏季多次經歷32℃的高溫海水，也是采樣10株。根據2020年夏季白化事件發生時間，將4月底采集的樣本設置為未經白化事件組，9月底采集的珊瑚設為經歷白化事件組，開展高溫脅迫對比實驗。

2.2 實驗設計

兩批次澄黃濱珊瑚均帶水運輸到廣西大學珊瑚礁研究中心的實驗室，以循環海水珊瑚養殖缸進行養殖，光照、溫度、水質條件都保持在自然海區參數值范圍內，均暫養2個月以上，保證珊瑚健康、生長狀態良好。實驗開始于2020年11月中旬，兩批均挑選其中健康的5塊澄黃濱珊瑚，用小型切割機將每塊珊瑚母體切下3塊表面積約為15 cm2的小塊后，把其中1個珊瑚小塊放于對照缸（用于26℃實驗對照和取樣），剩余2個珊瑚小塊放于實驗缸（升溫脅迫后分別用于30℃、34℃取樣），以此方法依次處理完所有的珊瑚母體，得到30個珊瑚小塊，并保證兩批次澄黃濱珊瑚均有5個珊瑚小塊在對照缸，10個珊瑚小塊在實驗缸中。最后，將缸中珊瑚暫養1個星期恢復至狀態良好。對照缸和實驗缸都是循環海水珊瑚養殖缸，缸體水體容量約為200 L，以抽水泵進行水體循環，保證足夠的水流和溶氧量，自動控制養殖燈具（光照∶黑暗=12 h∶12 h）模擬自然光照條件，加熱棒和水冷機進行溫度調控，采用柏林系統維持水質條件。暫養期間溫度為26℃、色溫為20 000 K、鹽度為35±1、碳酸氫根（）濃度指數（KH）為 7±0.2、pH 為 8.2±0.1、Ca2+濃度為（360±20） mg/L、Mg2+濃度為（1 350±20） mg/L、濃度小于0.15 mg/L、濃度小于0.1 mg/L、濃度小于0.1 mg/L，即在自然海水參數值范圍內。暫養期間兩個缸體條件始終保持一致，實驗開始后，對照缸和實驗缸除溫度不同外，光照、營養鹽濃度等條件皆保持相同。

澄黃濱珊瑚高溫脅迫對比實驗共設置3次取樣：分別為26℃（適宜溫度，對照缸取樣）、30℃（夏季正常溫度，實驗缸取樣）、34℃（極端溫度，實驗缸取樣），每次取樣溫度間隔相同。本次實驗中，對照缸保持26℃不變，直至實驗結束后取樣；實驗缸則模擬海區升溫幅度從26℃開始，每天早上9：00調節加熱棒進行升溫，保持1℃/d 的梯度上升，在30℃持續3 d后取樣，使珊瑚機體有充分時間來應對環境溫度的變化，而后繼續升溫，同理在34℃持續3 d后取樣，如圖1c所示。實驗過程中，每天下午 16：00?17：00對各個樣品進行拍照記錄；晚上熄燈30 min后，利用脈沖振幅調制熒光儀（PAM儀）檢測各珊瑚樣本最大光量子產量（Fv/Fm）；全程觀察珊瑚表觀形態，如觸手伸展、顏色變化等。每次珊瑚樣本取下后立即測量蟲黃藻密度、葉綠素a含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性等生理生化指標。

圖1 采樣區域和實驗方法Fig.1 Sampling locations and experimental method

2.3 生理生化指標測量

2.3.1 生理指標檢測

珊瑚樣本的表觀形態變化（觸手、顏色、黏液分泌等）通過日常觀察和拍照對比觀察。珊瑚最大光量子產量（Fv/Fm）參考Higuchi等[5]的研究方法，在暗處理30 min后采用PAM儀（Walz，德國）進行測量。

用盛裝有過濾海水（孔徑為 0.45 μm 濾膜過濾）的洗牙器（Water pik，美國）沖洗珊瑚塊分離珊瑚組織與骨骼，測量沖洗液總體積后，取50 mL沖洗液以3 000重力加速度（g）于4℃離心10 min，去上清液后加20 mL過濾海水繼續離心，以此重復2～3遍，搖勻鏡檢合格后，棄上清，加4%甲醛固定，用血球計數板法測得共生藻濃度（C，單位：cells/mL），用鋁箔技術法測得珊瑚表面積，最后根據以下公式得到共生蟲黃藻密度（D，單位：cells/cm2）[13]。

式中，V為沖洗液總體積（單位：mL）；M為包裹珊瑚骨骼表面的鋁箔紙質量（單位：g）；G為鋁箔紙單位面積質量（單位：g/cm2）[13]。

參照Jeffrey和Humphrey[17]的方法計算出共生蟲黃藻葉綠素a含量，以此進一步換算得到單位面積葉綠素a含量。從總體積沖洗液中取15 mL以4 000 r/min離心5 min，緩慢去除上清液，剩余沉淀物加入10 mL 90%丙酮，然后在4℃條件下萃取24 h。將萃取24 h后的溶液再次離心，然后取其上清液，用分光光度計分別測試波長為750 nm、664 nm、647 nm和630 nm處的吸光度，代入下列公式得到葉綠素a含量（Chla，單位：μg/mL）：

式中，A750、A664、A647、A630分別代表波長為750 nm、664 nm、647 nm和630 nm處的吸光度值。再換算成總體積沖洗液葉綠素a質量（單位：μg），進一步與珊瑚表面積（單位：cm2）相除即得到葉綠素a含量（單位：μg/cm2）。

2.3.2 生化指標測量

同樣用沖牙器加過濾海水沖洗珊瑚表面得到高濃度沖洗液（＜10 mL），取 2 mL沖洗液在 4℃、6 000 g下離心15 min后取上清液，?80℃保存，用于生化指標測量[18]。首先使用商用試劑盒分別測定上清液中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、還原型谷胱甘肽（GSH）、谷氨酰胺合成酶（GS）總活性，所有試劑盒購自南京建成生物工程研究所，貨號分別為A001、A007、A084、A006和A047，具體操作步驟見文獻[13]。接著使用BCA蛋白質分析試劑盒（上海生工生物工程股份有限公司）測得上清液蛋白質濃度，以此對上清液各生化指標總活性進行歸一標準化，得到各特定生化指標活性和含量[19]。

2.4 實驗數據處理

本實驗的研究區域地圖采用Ocean Data View軟件繪制，使用Image-Pro Plus對升溫過程中珊瑚照片的圖像進行處理。所有實驗數據均采用IBM SPSS Statistics 23進行單因素ANOVA分析，選定LSD、圖基s-b（K）和沃勒?鄧肯（W）進行比較，顯著性水平設置為0.05。然后再利用Origin 2019b軟件將本次實驗結果繪制成圖。所有的圖像整理、匯總均使用CorelDRAW X7進行排版。

3 實驗結果

3.1 澄黃濱珊瑚的生理指標變化

3.1.1 表觀形態變化

如圖2所示，在表觀形態上，兩組澄黃濱珊瑚對高溫脅迫的反應一致，都是隨著水溫的升高，顏色變淡、觸手消失、分泌黏液并在表層形成光亮黏液膜，而后近乎白化。高溫脅迫時，兩組濱珊瑚在形態上沒有明顯的響應差異，但經歷白化事件組的澄黃濱珊瑚觸手伸展更茂密。

圖2 兩組澄黃濱珊瑚在高溫脅迫過程中的形態變化Fig.2 Morphological changes of the two groups of Porites lutea under high temperature stress

3.1.2 共生藻生理指標變化

如圖3所示，整個實驗過程中，兩組澄黃濱珊瑚的葉綠素a含量、蟲黃藻密度和最大光量子產量（Fv/Fm）變化模式一致，都是隨溫度上升而降低，30℃ 前變化不明顯（p＞0.05），當溫度接近 34℃ 時，蟲黃藻密度和Fv/Fm均顯著下降（p＜0.05）。盡管在每個溫度下，兩組共生藻生理指標值差異不顯著（p＞0.05），但經歷白化事件組濱珊瑚有較高的蟲黃藻密度、Fv/Fm值和葉綠素a含量，受高溫影響程度更弱。

圖3 兩組澄黃濱珊瑚溫度脅迫過程中生理指標的變化Fig.3 Changes of physiological indexes of two groups of Porites lutea under temperature stress

3.2 澄黃濱珊瑚的生化指標變化

3.2.1 抗氧化物活性變化

在整個升溫實驗中，未經白化事件組澄黃濱珊瑚的超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性、還原型谷胱甘肽（GSH）含量都是先升高后變低，但變化不顯著（p＞0.05）；而經歷白化事件組澄黃濱珊瑚的這3種抗氧化物也有著相同變化趨勢，除CAT活 性 變 化 不 顯 著 外 （p＞0.05），SOD活 性 和 GSH含量都會顯著地先升后降（p＜0.05），并且在實驗中，各抗氧化物活性（含量）都高于未經白化事件組，尤其是 30℃ 第 3 天呈現顯著性變化（p＜0.05）（圖4）。過氧化物酶（POD）活性的變化則有所區別，在26℃時，經歷白化事件組澄黃濱珊瑚POD活性要顯著高于未經白化事件的澄黃濱珊瑚（p＜0.05）；隨后30℃第3天時，前者的活性會逐漸變小，后者酶活性則略有升高，但兩者變化都不顯著（p＞0.05）；在34℃第 3天時，兩組澄黃濱珊瑚POD活性都減小。這些結果表明，經歷白化事件組澄黃濱珊瑚始終有著高的抗氧化物活性。

圖4 兩組澄黃濱珊瑚溫度脅迫過程中抗氧化物活性（含量）的變化Fig.4 Changes of antioxidant activity (content) of two groups of Porites lutea under temperature stress

3.2.2 銨同化酶變化

谷氨酰胺合成酶（GS）是生物體內重要的銨同化酶。如圖5所示，在升溫過程中，兩組澄黃濱珊瑚的GS活性變化趨勢一致，都是先升高后降低。在實驗的3個階段，經歷白化事件組澄黃濱珊瑚GS活性都高于未經白化事件組，在26℃和30℃第3天時更是有著顯著差異（p＜0.05），說明其有更好的銨清除響應能力。

圖5 兩組澄黃濱珊瑚溫度脅迫過程中銨同化酶（GS）活性的變化Fig.5 Changes of ammonium assimilation enzyme (GS) activities of two groups of Porites lutea under temperature stress

4 討論

4.1 潿洲島澄黃濱珊瑚對高溫的生理響應模式

當溫度升高時，兩組澄黃濱珊瑚都會逐漸出現觸手收縮的現象，進一步表現為釋放黏液，并在其表面形成一層黏液膜，表面顏色逐漸變淺（圖2），這與之前的其他報道一致[13,20]。珊瑚黏液具有多種功能[20-21]，如可作為營養成分進行物質循環和能量傳遞，也對珊瑚有著多重保護作用。由此可見，高溫脅迫時，珊瑚觸手收縮和黏液分泌等生理變化與其應激保護密切相關。蟲黃藻密度、葉綠素a含量和最大光量子產量等光合作用特征被視為珊瑚重要的自養指數，也是評估珊瑚共生體系健康程度的重要指標[22-23]。本實驗中，兩組澄黃濱珊瑚的自養指數在26～30℃過程中下降均不顯著（p＞0.05），但在30～34℃期間顯著下降（p＜0.05）（圖3）。在高溫脅迫下，珊瑚?蟲黃藻共生體系會發生崩潰，使蟲黃藻分離導致密度降低[24]，而蟲黃藻的喪失可以通過胞吐排出、原位消化或宿主細胞脫離等方式實現[25]。因此，升溫過程中，蟲黃藻密度降低說明珊瑚正在發生細胞凋亡、蟲黃藻死亡或被排出體外的現象，溫度越高反應越強烈。高溫脅迫會導致蟲黃藻光合系統電子轉移受阻，最大光量子產量也會隨之降低[26]，也可能會導致蟲黃藻出現光抑制現象，進而光合作用能力降低[27]。由此來看，熱應力條件下，蟲黃藻密度降低勢必會使得光合作用減弱，進而導致最大光量子產量和葉綠素a含量降低，這三者之間是存在聯系的。

熱脅迫會增加珊瑚共生體中的活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）濃度，從而觸發抗氧化機制，緩解細胞水平的毒性，保護細胞免受氧化損傷[28]。如生物體會釋放出抗氧化類蛋白質，清除體內產生的活性氧和過剩自由基，進而起到保護作用[13,28]。熱脅迫致使珊瑚產生的有害物質包括超氧陰離子自由基（）、過氧化氫（H2O2）等，其大量富集會引發細胞損傷和病變，可通過超氧化物歧化酶催化形成H2O2[13,29]，而H2O2主要由過氧化氫酶降解[13]。同樣地，活性氧也可通過還原型谷胱甘肽[30]和過氧化物酶[31]等抗氧化物實現清除。本研究發現，兩組澄黃濱珊瑚在26℃、30℃第3天和34℃第3天時，SOD活性、CAT活性和GSH含量都是先上升后下降（圖4）。這說明溫度升高時，機體會產生大量ROS等對生物體有危害的物質，而30℃第3天時檢測出高活性的抗氧化物，這是生物體進行自我免疫保護的結果。當溫度超過30℃時，珊瑚體內的ROS會逐漸增多，其來源可能有兩個途徑：一個是高強度熱脅迫使珊瑚機體產生ROS和其他自由基[13,32]，另一個是蟲黃藻密度下降，光合作用能力大打折扣導致ROS增多[13,27]。逐漸積累的ROS引起的共生體氧化應激會激活核轉錄因子（NF-kB），進而使宿主產生一氧化氮，最終導致宿主細胞被破壞[24,33]。這使得抗氧化物分泌體也受到損傷，ROS生成速度遠遠大于其降解速度，大量富集會對珊瑚生理功能造成損傷，導致珊瑚出現白化[13]。正是如此，在34℃第3天時，SOD、CAT和GSH等抗氧化物活性（含量）會呈現下降趨勢。而兩組澄黃濱珊瑚的POD活性變化趨勢有所差別，也與上述的3類抗氧化物變化趨勢不一（圖4D）。具體原因需進一步探討，但可推測在26℃時，由于POD本身具備多功能性，能降解CAT催化底物、H2O2、脂肪酸、含氮物質等，因此開始時會檢測到較高的酶活性。隨著溫度的逐漸升高，SOD等抗氧化物增多就會分擔POD的一些“工作任務”，進而使得30℃第3天時POD活性減少。而在34℃第3天時，也是由于活性氧增多而導致POD酶體被破壞，其活性進一步降低。

谷氨酰胺合成酶在生物體內負責銨的同化，以降低毒性[34]。其隨溫度變化模式與上述SOD等一致（圖5），GS分泌增多的原因也相似，旨在增強自我保護能力。34℃第3天時，兩組珊瑚GS活性顯著降低的原因是持續高溫使得GS在轉錄和蛋白質水平上的催化能力被抑制，表達下調，同樣地，高溫對珊瑚共生體細胞也會造成創傷，進而阻止銨同化，最后導致GS活性顯著下降[34-35]。

抗氧化物和銨同化酶在高溫時活性（含量）先升后降，可能是珊瑚抵抗環境脅迫的應激響應之一。大量研究也證實本文的發現，如在熱脅迫32℃第3天時，指狀薔薇珊瑚（Montipora digitata）SOD、CAT活性會顯著升高，在32℃ 第6天時二者活性會降低[5]；急性微塑料脅迫下，鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damic-ornis）抗氧化能力明顯上升，24 h后響應的解毒酶活性會降低[18]；在3種造礁石珊瑚的N、P營養鹽脅迫實驗中發現，持續脅迫壓力下，珊瑚的SOD和CAT活性都會先出現峰值，隨后便有所下降[36]。但也有對霜鹿角珊瑚（Acropora pruinosa）熱脅迫的研究發現，升溫過程中SOD、CAT活性會持續升高，即使在33℃第3天時也是如此[8]。這說明，珊瑚應對高溫脅迫時，抗氧化物等活性（含量）會有先升后降的趨勢，但出現下降的臨界點會因珊瑚種類、脅迫溫度和高溫持續時間而有所不同。

綜上所述，面對高溫脅迫時，澄黃濱珊瑚的響應模式如圖6所示。

圖6 澄黃濱珊瑚對高溫的響應模式Fig.6 Response pattern of Porites lutea to high temperature

高溫下為減少機體損傷，珊瑚會出現觸手收縮、黏液分泌和自養指數下降的情況，且抗氧化物和銨同化酶由于ROS等增多其分泌量會顯著提升以實現自我保護。當經歷極端高溫時，細胞結構和相關酶體受損，使得ROS和銨生成速率遠遠大于其清除速率，ROS等過量富集，珊瑚共生體系嚴重崩潰，導致珊瑚出現白化。

4.2 高溫白化事件對澄黃濱珊瑚耐熱性的馴化

珊瑚觸手伸展情況可用來評價珊瑚對環境的應激反應[20]，而蟲黃藻密度和Fv/Fm等自養指數可用于對珊瑚遭遇環境脅迫的響應分析[13]。受到高溫脅迫時，與經白化事件組澄黃濱珊瑚相比，未經白化事件組澄黃濱珊瑚觸手伸展狀態更差，蟲黃藻的損失程度更嚴重，其光合能力的指標（Fv/Fm和葉綠素a含量）值也更低，下降幅度更為顯著（圖2，圖3），整體上生理表現較差。由此可見，經歷白化事件組澄黃濱珊瑚在生理指標上有更好的熱適應能力。有研究認為，造礁石珊瑚的自養指數可能存在季節變化，如澄黃濱珊瑚的蟲黃藻密度冬季最低，葉綠素a含量和有效量子產量（ΦPSII）則是秋冬偏高、春夏偏低[23]。造成此現象的內在驅動因素很多，溫度可能是主要原因，自養指數的大小可能與采樣海域近期的水溫和太陽輻射度相關聯。本實驗的兩組澄黃濱珊瑚樣分別采自不同的月份（圖1b），但兩批樣品均帶水運輸回室內養殖室以循環海水珊瑚養殖缸26℃恒溫暫養2個月以上，與實驗前溫度相差微乎其微，因此，季節的差異性對本研究而言影響不大，兩組澄黃濱珊瑚的自養指數對比是可行的。

在同一條件下，耐熱性蛋白質標記物的活性大小是珊瑚機體抵御外界能力強弱的一個評判標準[25]。本研究中，經歷白化事件組濱珊瑚的SOD、CAT、POD、GSH和GS活性（含量）在各個階段都更高，變化幅度更大（圖4，圖5）。實驗中的兩組澄黃濱珊瑚始終在同一水體環境中，承受相同的環境壓力，而經歷白化事件組澄黃濱珊瑚始終有著更高的生化指標值，這可能是其應對高溫脅迫的一種響應機制，即通過分泌更多抗氧化物和銨同化酶來增強耐熱性以保護機體。由于本實驗無法使用同一個珊瑚個體，可能個體之間存在差異，導致了部分數據出現較大的標準誤差，進而影響了兩組數據的差異顯著性，但這并不影響總體趨勢，經歷白化事件組濱珊瑚有著更好的抗氧化性和自我保護能力。對珊瑚的環境脅迫研究也有類似發現，如在三亞蜈支洲島北側，反復遭受富營養鹽和不利水質環境下的兩種造礁石珊瑚（叢生盔形珊瑚Galaxea fascicularis、疣狀杯形珊瑚Pocillopora verrucosa），SOD 活性都顯著地升高[37-38]。Flores-Ramírez和Li?án-Cabello[39]發現，先前暴露于高溫環境壓力下的Pocillopora capitata會表現出高水平的SOD活性，以增加抗氧化能力。Keshavmurthy等[40]研究也發現，經歷更高溫波動的邊緣環境的Oulastrea crispata在33℃第3天時會有更好的生理可塑性，是耐熱性提高的表現。這說明，經歷過脅迫環境或極端高溫歷史的造礁珊瑚會提高其體內抗氧化物等活性來應對不良環境。

多項研究表明，高溫白化事件在一定程度上提高了珊瑚白化閾值，增強了其熱耐受性[9-11,41]。由室內的人工馴化結果可知，熱馴化會提高珊瑚的耐受性[8,13]。而本實驗結果也顯示，白化事件對澄黃濱珊瑚的熱耐受性確實起到了馴化的效果，使珊瑚再次面對高溫時有著更好的抵抗適應性。驅動珊瑚熱耐受性提升的因素有多種，如共生藻系群[42]、微生物組成[15]、夏季環境溫度和持續時間[43]等。本研究認為潿洲島海水具有季節性溫度波動[15]，可能導致了珊瑚代謝活性的彈性變化，這奠定了其生理可塑性的基礎，因此經歷過高溫事件的澄黃濱珊瑚會提高抗氧化物、銨同化酶等活性（含量），增強高溫抵抗力，這可能是定向選擇與長期進化的結果，是潿洲島澄黃濱珊瑚適應環境的策略之一。具體可解釋為極端高溫或反復的熱馴化，會使珊瑚共生體頻繁分泌抗氧化物等進行抵御，久而久之機體細胞會形成應激記憶，各酶體通路和抵御通道也能更高效地打開，實現珊瑚對高溫的抵抗。但其具體的驅動耐熱性提高的機制和內在機理有待進一步探索。總體而言，從此研究中可以得出，白化事件在一定程度上可以提升潿洲島澄黃濱珊瑚的耐熱性。

在未來，應結合共生體微生物和分子生物學工具，進行多層次、全方位的分析，進一步探索高溫白化事件提升珊瑚熱耐受性的機制以及熱馴化的持續時間和效果，以加深潿洲島造礁石珊瑚對熱馴化響應的理解。然而，區域高溫白化事件使部分珊瑚種類耐熱性提高可能會導致其他非耐熱性珊瑚物種的消失，因此，我們呼吁從人類能干預的角度盡最大可能做好珊瑚礁保護工作，做好碳減排工作，減緩氣候變暖的步伐，給予造礁石珊瑚更多的適應與馴化時間。

5 結論

本研究顯示，面對高溫壓力，白化事件前后的澄黃濱珊瑚均出現表觀形態變差、自養指數下降、抗氧化物等耐熱性蛋白質標記物活性（含量）顯著地先升后降，兩組珊瑚具有相同的響應機制。但經歷白化事件組澄黃濱珊瑚表觀狀態更優，自養指數更高，抗氧化物（SOD、CAT、GSH、POD）和銨同化酶（GS）活性（含量）在各個階段均高于未經白化事件組澄黃濱珊瑚，且響應更高效，表明大規模的高溫白化事件在一定程度上可以提升潿洲島澄黃濱珊瑚的耐熱性。研究結果為該地區造礁石珊瑚的高溫響應與適應機制以及珊瑚礁保護管理提供了基礎數據和科學參考。